Se trata de un descubrimiento que podría conducir a nuevos enfoques para modelar enfermedades y nuevas terapias para el tratamiento de trastornos de la piel y cánceres.
Esta investigación, recientemente publicada en línea en la revista Cell Reports, marca la primera demostración de que los folículos capilares se pueden cultivar en cultivos de células madre.
El estudio fue dirigido por Karl Koehler, PhD, profesor asistente de otorrinolaringología, cirugía de cabeza y cuello en la Escuela de Medicina de IU, y becario postdoctoral en su laboratorio, Jiyoon Lee, PhD.
Los hallazgos de Koehler y su equipo se basan en su trabajo anterior para crear una técnica para cultivar células del oído interno a partir de células madre, en la que las células madre de ratón se cultivan en una bola tridimensional y se tratan con moléculas de señalización específicas para convencer a las células tejido del oído. Los investigadores notaron que la piel era un subproducto del proceso de crecimiento del oído interno.
“En el embrión en desarrollo, el oído interno proviene de la misma capa de células que la capa superior de la piel, [la epidermis], por lo que no sorprende que la piel y el tejido del oído interno se formen en tándem”, dijo Koehler. “Nos sorprendió descubrir que también se desarrolla la capa inferior de la piel [la dermis]”.
En el estudio actual, Koehler y su equipo muestran cómo la epidermis y las células de la dermis forman un grupo de células en forma de esfera, llamado “organoide” de la piel. Las células de los organoides de la piel están organizadas de manera similar a las células de la piel normal, pero de adentro hacia afuera, lo que significa que la capa superior de la piel mira hacia el interior del órgano.
El equipo identificó las condiciones de cultivo que permitieron que los organoides de la piel avanzaran en las etapas de desarrollo de manera similar a la piel del embrión.
“Después de aproximadamente 20 días, nos sorprendió ver que los organoides de la piel brotaron folículos pilosos”, dijo Koehler. “Las raíces de los folículos sobresalen de los organoides de la piel en todas las direcciones”.
Los investigadores confirmaron que el momento del desarrollo y la expresión de proteínas clave se corresponde estrechamente con el desarrollo de la piel y el cabello en el embrión de ratón.
“Además de los principales tipos de células epidérmicas y dérmicas, también encontramos tipos de células especializadas, como melanocitos [células de pigmento], células de Merkel [células sensibles al tacto], adipocitos [células grasas], células de glándulas sebáceas y células madre del folículo piloso en organoides “, dijo Koehler.
Koehler y su equipo están utilizando actualmente los organoides de ratón como plantilla para derivar la piel peluda de células madre pluripotentes humanas. Este trabajo tiene el potencial de conducir a nuevas técnicas de injerto de piel, que incorporan folículos capilares, y terapias para enfermedades humanas, incluyendo alopecia, acné y cánceres de piel.
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